[发明专利]一种高分散NiSn/MgAlO催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高分散NiSn/MgAlO催化剂及其制备方法和应用，所述方法包括如下步骤：S1.将可溶性镍盐、可溶性镁盐、可溶性铝盐加入到去离子水中，搅拌形成均质溶液；可溶性镍盐、可溶性镁盐与可溶性铝盐的摩尔比为(10～30)：(40～60)：(15～25)；S2.配置碱性溶液，将S1所述均质溶液与所述碱性溶液通过共沉淀法制备得到镍基三元水滑石；S3.将锡酸盐和镍基三元水滑石加入到去离子水中，搅拌后抽滤、干燥得到NiSn水滑石；所述锡酸盐和镍基三元水滑石中Sn：Ni摩尔比1：(10～30)；S4.将NiSn水滑石置于还原气氛中500～700℃煅烧0.5～4h得到高分散NiSn/MgAlO催化剂。本发明所述高分散NiSn/MgAlO催化剂用于水相小分子醇碳碳偶联制备高级醇时具有较高的有机相收率和C4+高级醇收率，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，更具体地，涉及一种高分散NiSn/MgAlO催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

生物质能源作为可再生能源，主要是通过生物光合作用将二氧化碳和水转化而成，是一种良好的化石燃料替代品，但是如果通过直接燃烧获得能量效能低且不经济，所以开发和利用生物燃料的课题越来越受到人们的关注和重视。

目前生物质液体燃料的发展主要集中于含糖农作物发酵产生的乙醇。生物乙醇作为一种可再生的清洁的生物燃料，运用广泛，已经在美国、中国和一些欧洲国家做为汽油添加剂，但是其缺点在于具有水溶性、腐蚀性以及低能量密度等。这无疑限制了其在高性能高能量燃料的用途以及应用比例。而通过使用丁醇或其他C4+高级醇可以有效减轻与乙醇有关的这些问题，因为高级醇具有与水不混溶，无腐蚀性，更高的能量密度等特点，并且更加接近汽油的辛烷值。根据高级醇的这一特性，可以适当提高其在燃料中的比例，有效缓解化石燃料的短缺问题，是公认的汽油良好替代品。

通过小分子醇的碳碳偶联可实现碳链增长制备高级醇类，主要是通过Guerbet反应的途径，这一过程中主要发生醇脱氢，羟醛缩合以及再加氢三部分组成，最终得到的产物多为支链化的高级醇。该反应的第一步和第三步需要脱氢/加氢活性中心参与，第二步羟醛缩合反应与酸碱活性中心有关。因此，高效的碳碳偶联反应催化剂应该同时具有适宜的脱氢/加氢和酸碱活性位。根据所需的催化剂类型，可以推断出使用具有d轨道电子或空d轨道的过渡区金属元素构建催化剂体系，因此，目前大多采用有机金属、Ru、Rh、Pa、0s、Ir和Pt等过渡贵金属催化体系，但还存在分离回收困难或贵金属催化应用成本高昂的问题。

镍是一种地壳中含量相对丰富的过渡金属元素，是最好的贵金属替代材料之一。中国发明专利CN10240712A公开了一种以类水滑石为载体的用于乙酰丙酸加氢的Ni/MgAlO催化剂，但由于金属Ni较强的金属性，使其在水相小分子醇脱氢过程中易造成严重的甲烷化而不利于高级醇的生成。

发明内容

本发明的首要目的是克服现有镍基催化剂用于水相小分子醇合成高级醇时，C4+高级醇收率低(21.2％)的问题，提供一种高分散NiSn/MgAlO催化剂的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种高分散NiSn/MgAlO催化剂。

本发明的进一步目的是提供上述高分散NiSn/MgAlO催化剂的应用。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种高分散NiSn/MgAlO催化剂的制备方法，包括如下步骤：

S1.将可溶性镍盐、可溶性镁盐、可溶性铝盐加入到去离子水中，搅拌形成均质溶液；可溶性镍盐、可溶性镁盐与可溶性铝盐的摩尔比为(10～30)：(40～60)：(15～25)；

S2.配置碱性溶液，将S1所述均质溶液与所述碱性溶液通过共沉淀法制备得到镍基三元水滑石；